2021 年 度

修士論文概要

主査

舟橋 健司

副査

佐藤 淳

研究室

舟橋研究室

入学年度

2020 年度

学籍番号32414001

氏名

秋元 遼太

論文題目

自動運転車開発に向けた対向直進車に不快感を与えない右折運転行動の解析

Analysis of Right-Turn Driving to Avoid Discomfort of Oncoming Car for Development ofAutomated Driving

1

はじめに自動車を運転する際, 運転者は車両周辺の状況を認知し, かつ起こりうる危険を予知し事故を起こさないように判断することが求められる. 運転時の危険を回避するにはリスク回避能力を育成する必要がある [1]. また, 交通事故を減らす手段の一つとして, 運転支援システムや自動運転技術の活用が挙げられる. 中でも, 自動運転技術に関する研究は 1950 年代頃から進められてきた [2]が, 安全に関する研究は数多く存在する一方で, 乗員が周囲の車両から与えられる不快感などの官能評価に関して述べた研究は少ない.

被験者は右折車 (橙色)を操作

右折車と直進車が混在する交差点を考える. 右折車が右折を完了する時刻に直進車が交差点に到達する場合,これは事故が発生しない最小のマージンである. 一方

被験者は直進車 (橙色)を操作

図 1: 実験に用いるシミュレータ

2

実験概要

で, 右折車が何らかの理由で交差点内で止まってしまう右折車と対向直進車の間隔に着目する. 右折車が右ことも想定して, 直進車も交差点手前で確実に停止でき折を開始した時点における直進車との間隔に注目して,るマージンが確保できる場合にのみ右折を開始すべき

これを右折直進車間の安全か否かを考えるマージンとであり, これは事故が発生しないために十分なマージンいうことで, 右直マージンと呼ぶ. ただし実験を単純化である. すなわち, 右折車が交差点内で対向車線へ進入するために厳密な互いの間隔ではなく, 直進車前端と交する直前の, 右折を開始する位置と, その時の対向直進差点端の距離, すなわち直進車が交差点に進入するまで車との間隔を適切に確保しておく必要がある. そこで,の距離とする. また実験において被験者が右折開始の安全のための余裕, すなわちマージンをそれぞれ「最小判断を行う場合には, 実際の右折開始時刻ではなく判断マージン」, 「十分マージン」と呼ぶ. 安全マージンがを促した時刻における距離とする. 直進車の走行速度不足していると感じれば不快感を覚え, さらに不足しては一定であることにする. するとこの距離は交差点端くると恐怖を感じるだろう. ここでは単に心理的なもに到達するまでの時間に置き換えられる. これらを区のではなく, 安全にも関わる余裕 (車同士の間隔) とい別するときには右直マージン距離, 右直マージン時間とうことで「心理的マージン」と呼ぶことにする. なお,表記する.

ここで議論する心理的マージンは安全が完全に確保さ直進車の速度が大きくなるにつれて, 直進車の運転者れているかどうか考慮していない. 別途, 客観的に安全が制動を行う必要があると判断し実際にブレーキをかを確保する必要がある.

けてから完全に停止するまでの制動距離, 制動時間はと本研究では, 自動運転における適切な右折運転を実現もに長くなる. したがって, 十分右直マージンも長くなすることを最終目標とする. その中でも特に, 安全の確り, 心理的右直マージンも大きくなるだろう. 心理的右保を主眼にするのではなく, 不快に感じない, 相手に不直マージンは, 直進車の走行速度と右折車の右折時間に快感を覚えさせない右折開始の判断指標を見出したい.

のみ依存すると仮定し, 時間に注目する. ゆえに, 実験

そこで, 交差点において右折車と直進車が混在しているでは各種パラメータを時間を基準に扱い, また結果を時場合に着目して, 直進車が不快感を覚えない右折運転行間に注目して分析する.

動の解析を行い, 搭乗者にとって心理的に適切な右折直本研究では簡易的なドライビングシミュレータを用進車同士の間隔 (マージン) の閾値を見出すことを目的

いて実験を行う (図 1). 被験者が右折する立場と, 被験とする.

者が直進する立場で 2 種類の実験を行う. 片側 1 車線の道路に, 直進車, 直進車の前方を走行する複数台の直進先導車, 右折車が存在すると想定する. 右折車は直進

76.5
65.5時
間 54.543.5
32.5
2

先導車最後尾の後端が交差点で交差する道路の中央線を通過した時刻に右折可能とする. 右折車が右折を開[sec]始してから右折完了, つまり交差点を脱出するまでの時間は 3sec とする. 直進車の速度は 20km/h, 40km/h,50kmh/, 60km/h の 4 パターンとする. なお, 直進車は各試行開始時に既に指定の速度で走行しており, 右折車20は停止状態から瞬時に指定の速度で右折を開始する. 試405060直進⾞速度 [km/h]

行ごとに直進先導車最後尾の後端と直進車との距離を最⼩変化させて, 3sec–7sec (1sec ステップ) の右直マージン⼗分

⼼理的 (右折直進平均)

図 2: 各右直マージン時間の比較

時間に対して被験者実験を行う. 直進車の速度によっ120て心理的右直マージンがどのように変化するのか解析

100する.

330

距
離

実験結果

[m]

被験者が右折する立場の実験と, 被験者が直進する立806040場の実験双方で得られたデータをそれぞれ解析し, 心理20

的右直マージン時間を推定した. 直進車の速度が速く020なるにつれて心理的右直マージン時間は長くなるとい30405060

直進⾞速度 [km/h]

う直感的な傾向とは逆に, 直進車の速度が速くなるにつ最⼩れて心理的右直マージン時間は短くなるという傾向が⼗分

⼼理的 (右折直進平均)

図 3: 各右直マージン距離の比較見られた (図 2). 一方で, 心理的右直マージン距離は直進車の速度と比例して長くなる傾向が見られた (図 3).

ため, 被験者は実質的に片側 1 車線の場合の実験と認識

各実験結果から推定した心理的右直マージン時間は実した可能性がある.

験で得られた結果と弱い負の相関が見られたが, 心理的右直マージン距離は結果と強い正の相関が見られた. したがって, 心理的右直マージンは時間ではなく距離で議論することが妥当であると考える. 心理的右直マージン
距離は最小, 十分の間で推移している. すなわち, 十分

4

むすび
本研究では右折車と直進車が混在する交差点における, 右折運転行動の解析を行い, 直進車と右折車双方の立場から心理的右直マージンを推定した. 心理的右直右直マージンが確保されていなくても心理的右直マーマージン距離は速度に比例しており, かつ車の乗員は対ジンが確保されていると判断する場合があることが示

向車との距離を重視していることが示唆された. その上で直進車の速度を元に心理的右直マージンを算出す唆された.
自動運転車が対向直進車に不快感を与えない右折を行うためには, 心理的右直マージン距離を計算により求める必要がある. 推定した心理的右直マージン距離 (Dとする) を線形近似により次のように数式化する.

DD/V= 3.46V + 7.93

(1)

= T + 7.93/V + 0.46(2)

ここで, V は直進車の走行速度 (m/sec), T は右折時間(sec) である. 式 (2) は, 心理的右直マージン時間である.
これらの式は, 定数項はあるものの, 心理的右直マージン時間は右折車の右折時間と直進車の走行速度に依存する時間であるという仮定に反していない.
また, 片側 2 車線の道路を想定した, 直進車が走行することを試みた. ただし, 具体的な数値について, 実際の車両に応用するためのさらなる実験が必要であろう.
本研究では, それらを評価するためのアプローチを示せたと考える. 今後の展望として, 心理的右直マージンの推定精度を向上させることが挙げられる. その上で, 実際の車両にそのまま応用できる実験モデルについても検討したい.

参考文献[1] 蓮華一巳, “運転時のリスクテイキング行動の心理的過程とリスク回避行動へのアプローチ”, 国際交通安全学会誌, Vol. 26, No. 1, pp. 12–22, Dec., 2000.

る通行帯の違いによる心理的右直マージンの変化につ[2] 津川定之, “自動運転の課題”, 電子情報通信学会 基

いても実験を行った. しかし, 結果として, 走行する通礎・境界ソサイエティ Fundamentals Review, Vol.

行帯の違いによる心理的右直マージンの変化は見られ

10, No. 2, pp. 93–99, 2016.

なかった. 直進車はどちらかの通行帯のみを走行した